避免为单个 header 重新定义变量

Question

我对代码有一个 header 要求，这意味着不应将声明和定义拆分为单独的 header 和源文件。我已经正确地实现了它并且它按照我的用例的预期工作，其中这个 header 文件应该只包含在单个源文件中。

现在，当涉及到它在多个源文件（其中包含多个 .cpp 的文件）中的使用时，它将失败并出现链接器错误，如某些变量正在被重新声明。那是因为我有这样的代码 -

#ifndef HEADER_HPP
#define HEADER_HPP

....

std::streambuf const *R_coutbuf = std::cout.rdbuf();
std::streambuf const *R_cerrbuf = std::cerr.rdbuf();
std::streambuf const *R_clogbuf = std::clog.rdbuf();

void doSomething(){
    [uses if(R_coutbuf) and others]
}

....

#endif HEADER_HPP

现在最好的解决方案是在 header 文件中声明这些变量，并在单个 cpp 文件中 define/assign 声明它们，但正如我所说，我希望能够用一个 header 文件。这就带来了一个问题，如果多个源文件将包含它，就会有重新声明。

到目前为止，我不确定我应该怎么做，但我有两个想法 -

#ifdef DEFINE_VARIABLES
#define EXTERN /* nothing */
#else
#define EXTERN extern int
#endif /* DEFINE_VARIABLES */

EXTERN global_variable = something;

我不太确定，这能行吗？

我想到的第二种方法是将它放在一个匿名命名空间中，我正在尝试这个，到目前为止它的构建成功了 -

#ifndef HEADER_HPP
#define HEADER_HPP

....

namespace R {

    namespace {
        std::streambuf const *R_coutbuf = std::cout.rdbuf();
        std::streambuf const *R_cerrbuf = std::cerr.rdbuf();
        std::streambuf const *R_clogbuf = std::clog.rdbuf();
    }
    void doSomething(){
        [uses if(R_coutbuf) and others]
    }
}

....

#endif HEADER_HPP

还有其他方法可以实现吗？我上面说的这两种方式有没有问题。

Answer 1

Are there any problems with either of the ways I described above.

宏技巧

专业人士
- 在 object 文件中生成最少数量的变量。查看匿名命名空间的缺点。
缺点
- 非常脆弱。当包含 header 时，程序员必须知道其他现有源的 any 是否包含变量定义。当源文件数量增加时，这不能很好地扩展

内部链接（匿名命名空间）

专业人士
- 没有宏技巧的缺点。
缺点
- 包含 header 的每个 object 文件都有自己的变量副本。我不确定，但是变量是 const 并且在运行时所有变量都具有相同的值，链接器可能能够丢弃重复项.在任何情况下，对于您的程序来说，差异只是几个字节的价值。修改单个变量而不是修改共享变量会改变程序的含义。

为了比较，让我们考虑您已排除的单独源文件选项。

专业人士
- 在 object 文件中生成最少数量的变量，就像宏技巧一样。
- 没有宏技巧的缺点。
缺点
- None（除非你认为有一个单独的源文件本身就是一个骗局）。

Is there any other way I could achieve this?

不是真的。您可以使用 static 关键字而不是匿名命名空间来声明内部链接。

PS。如果您在 header 中定义任何 non-template 函数，则必须将它们声明为内联。您的匿名命名空间示例无法做到这一点。

Answer 2

您可以使您的变量成为函数中的局部静态变量：

inline std::streambuf const*& R_coutbuf() {
    static std::streambuf const* b = std::cout.rdbuf();
    return b;
}

避免为单个 header 重新定义变量

avoiding redefinition of variables for single header

c++

c++11

namespaces

extern